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Ver el documento (formato PDF)   Cases, Marcelo Roberto.  "Estudio del sistema de polisacáridos del alga roja calcárea Corallina Officinalis"  (1995)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
En este trabajo de Tesis se determinó la estructura del sistema de polisacáridos del alga roja calcárea Corallina officinalis. Se desarrollaron además dos técnicas de análisis de azúcares: el método de etilación para el estudio de azúcares naturalmente metilados, y la determinación de azúcares enantioméricos derivatizados como sus 1-amino- 1-desoxialditoles diastereoméricos, mediante una reacción de aminación reductiva con (S)-1-amino-2-propanol y (S)-α-metilbencilamina como aminas quirales. En la Primera Sección de esta Tesis se resumen los estudios realizados hasta el momento sobre polisacáridos de algas rojas, describiéndose las características estructurales de las familias del ágar, de los carragenanos, y de distintos polisacáridos cuyas estructuras se desvían respecto de dichas familias. La Segunda Sección contiene los resultados obtenidos y la discusión de los mismos. Puede dividirse en nueve partes: 1) Se efectuó la extracción, aislamiento y purificación de los polisacáridos provenientes de algas recolectadas en las Provincias de Chubut y Buenos Aires. Previamente fue necesario destruir la cubierta de carbonato de calcio por tratamiento cuidadoso con ácido clorhídrico diluido cuidando que el pH no disminuya de 6. Los productos obtenidos se caracterizaron cuantificando el contenido de hidratos de carbono, sulfato, proteínas, etc., determinando los pesos moleculares promedio y los poderes rotatorios, e identificando y cuantificando los azúcares componentes. Para ello fue necesario considerar ciertos aspectos de la metodología empleada para adecuarla a las características particulares de estos productos. Los análisis indicaron que los polisacáridos pertenecen a la familia del ágar debido a la presencia de galactosas de las series Dy L en proporciones aproximadamente equivalentes. Como caracteristicas distintivas mostraron una alta cantidad de xilosa (la mayor encontrada en los polisacárídos de algas rojas), y una elevada proporción de galactosas mono-O-metiladas en las cuatro posiciones posibles. El grado de sulfatación de estos productos es moderado en comparación con otros galactanos de algas rojas y los pesos moleculares son relativamente bajos. 2)Los polisacárídos se fraccionaron por cromatografia de intercambio iónico sobre DEAE-Sephadex A-SO eluyendo con soluciones de cloruro de sodio de concentración creciente, y se obuvieron once fracciones que fueron caracterizadas del mismo modo que los productos nativos. Se observó que el orden de elución está determinado por la cantidad de sulfato, como cabía esperar. El análisis de los poderes rotatorios confirmó que existe alrededor del 50% de galactosas de las series D y L, y que esta familia de polisacárídos estaría formada por el esqueleto típico de los galactanos de algas rojas: galactosas unidas α-(l→3) y β-(l→4), perteneciendo las unidades a a la serie L. 3) Las fracciones obtenidas fueron estudiadas por metilación, utilizándose una modificación del método de Hakomori que permite la solubilización de los polisacárídos sulfatados en dimetilsulfóxido. Los resultados confirmaron que los coralinanos están constituidos por la estructura básica de galactosas unidas por C-3 y C-4. En las fracciones principales, la unidad A (D-Gal unida por C-3) está casi en su totalidad sustituida en C-6, mientras que los oxhídrilos de las posiciones 2 y 4 están libres. La unidad B (L-Gal unida por C-4) se encuentra sin sustituir en un porcentaje levemente mayor al 50%, y está sustituida en igual proporción en los C-2 y C-3. Los sustituyentes en las tres posiciones mencionadas son: sulfato, xilosa y 4-O-metilgalactosa. 4) Se efectuó un estudio por etilación de los polisacáridos para determinar la ubicación de los grupos metoxilo sustituyentes. Se determinó que la 2-O-metil- y 3-O- metilgalactosa están presentes en su mayor parte en la unidad B, por lo que en compuestos de la familia del agar deben pertenecer a la serie L, mientras que la 6-O- metilgalactosa sólo se encuentra en la unidad A debiendo tener entonces configuración D. Por su parte, la 4-O-metilgalactosa aparece sólo como cadena lateral. Es de notar que las galactosas monometiladas se encuentran no sustituidas. Este hecho muestra un importante grado de regularidad en la estructura aparentemente diversa de estos polisacáridos. 5)Los polisacáridos fueron desulfatados y los productos obtenidos estudiados por metilación. Dados los problemas que se presentan en las desulfataciones ácidas (degradaciones), se probaron distintos métodos de desulfatación solvolítica pero el grado de desulfatación obtenido no permite determinar en fonna precisa las proporciones dc sulfato en cada posición. Por lo tanto, se decidió llevar a cabo la reacción con HCI / metanol y, si bien se produjo cierta degradación de los polímeros, los resultados permitieron establecer claramente que el sulfato está ubicado en el C-6 de las unidades A y en las posiciones 2 y 3 de las unidades B. Luego de la desulfatación, la presencia de sulfato en estas dos últimas posiciones disminuye hasta casi desaparecer, mientras que el C-6 de la unidad A permanece sustituido en una proporción importante indicando que la xilosa se encuentra unida mayoritariamente en esa posición. Sin embargo, los datos para las fracciones menores no permiten afirmar la ausencia de xilosa en el C-3 de la unidad B (ligada por C-4), ya que la metilación de los productos desulfatados muestra la existencia de cierta cantidad de galactosas disustituidas en las posiciones 3 y 4. 6)Se efectuó el estudio de los polisacáridos por derivatización como sus 1-aminoalditoles diastereométricos, obtenidos por aminación reductiva con (S)-1-amino-2-propanol para asignar la configuración de los monosacáridos componentes. La 2-O-metil- y 3-O-metilgalactosa pertenecen en su mayor parte a la serie L lo que coincide con lo predicho por etilación, mientras que la 6-O-metilgalactosa pertenece en su totalidad a la serie D. En los polisacáridos de algas rojas, la 4-O-metilgalactosa siempre fue encontrada como cadena lateral y con configuración L. Sin embargo, los resultados de aminación reductíva determinan que dicho azúcar, al menos mayoritariamente, pertenece a la serie D en los polisacáridos de Corallina officinalis. 7)El conjunto de datos obtenidos permitió establecer que los polisacáridos de Corallina officinalis están constituidos por la estructura altemante →3)-β-D-Galp( l→4)-α-L-Galp-(1→. Esta estructura está enmascarada por sustitución en la posición 6 de la unidad A por sulfato y ramificaciones de β-D-xilosa, junto con cantidades menores de metoxilo y cadenas laterales de 4-O-metil-D-galactosa. En la unidad B los sustituyentes son rnetoxilo y sulfato en los C-2 y C-3. Sin embargo, los coralinanos forman una familia de compuestos con caracteristicas variantes que puede dividirse en cuatro grupos: los Grupos Principal, Variante 1A, Variante 1B y Variante 11. La estructura promedio del Grupo Principal se presenta en la Figura, y los sustituyentes se describen en la Tabla de la página siguiente. Es característico de estos compuestos la ausencia de 3,6-anhidrogalactosa y de galactosa 6-sulfato enlazada por C-4, la importante proporción de ramificaciones de xilosa, y la variedad y cantidad de galactosas metiladas. El Grupo Variante 1A es semejante al Principal, pero contiene una menor proporción de xilosa y un aumento de sulfato y metoxilo; esta tendencia se acentúa en el Grupo Variante 1B donde la proporción de xilosa es mínima, es alto el porcentaje de sulfato en la posición 6 de la unidad A, y también aumenta la cantidad de 2-O-metil-L-galactosa. La estructura del Grupo Variante 11 es más compleja. La diferencia principal respecto de los demás compuestos es un aumento de las unidades de galactosa sin sustituir, y por consiguiente una menor proporción de sulfato y xilosa, pero es característica de estos productos la alta proporción de 4-O-metil-D-galactosa presente como cadena lateral. 8)Se estudió la separación e identificación de los O-acetil-O-etil-galactononitrilos y galactitoles, así como de ciertos derivados mono-O-metilados etilados, para su utilización en el análisis de polisacáridos metilados naturalmente. Se informaron los tiempos de retención y los picos principales en los espectros de masa para los distintos azúcares. Por analogía con el comportamiento de los derivados metilados, se propusieron los caminos de fragmentación de los aldononitrilos parcialmente etilados y se ilustró el empleo de dichos mecanismos para determinar la posición de los grupos metoxilo. 9)Se desarrolló un nuevo método para asignar la configuración de azúcares enantioméricos, por reacción con (S)-1—amino-2-propanol para obtener los correspondientes 1-amino-1-desoxialditoles diastereoméricos. Se presentaron los tiempos de retención de los derivados de distintos monosacáridos pertenecientes a las series D y L. La técnica es muy sencilla y permite asignar en forma precisa la configuración de diversos azúcares obteniéndose un sólo pico cromatográfico para cada uno, y simplificándose en gran medida los cromatogramas en comparación con otras técnicas de derivatización, lo cual es especialmente valioso en heteropolisacáridos. Esta técnica puede emplearse simultáneamente para el análisis de azúcares componentes, a modo de complemento de los métodos de derivatización como alditoles o aldononirrilos acetilados. En la Tercera Sección se presenta una descripción de los materiales y métodos experimentales utilizados.

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Registro:
Título : Estudio del sistema de polisacáridos del alga roja calcárea Corallina Officinalis    
Autor : Cases, Marcelo Roberto
Director : Cerezo, Alberto Saúl
Año : 1995
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Química Orgánica (DQO)
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Químicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_2755_Cases
Idioma : Español
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